Question

为测定镁和硫酸镁的混合物中镁元素的质量分数，先称取混合物10g，放入一干净的烧杯中，然后取一定溶质质量分数的稀硫酸100g，平均分成四次加入其中，充分振荡，实验所得数据见表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的质量/g	25	25	25	25
生成氢气的质量/g	0.15	n	0.4	0.4

根据表中数据进行计算：
（1）上表中n的数值为

 

．
（2）上述实验中所用的稀硫酸的溶质质量分数是多少？
（3）固体混合物中镁元素的质量分数是多少？

Answer 1

分析：第3次加入稀硫酸时，仍然能够产生氢气，说明第2次加入稀硫酸时，硫酸完全反应，生成的氢气应该和第1次生成氢气的质量相等；
根据第1次或第2次反应生成氢气的质量可以计算25g稀硫酸中硫酸的质量，进一步可以计算稀硫酸的质量分数；
根据生成氢气的质量可以计算镁的质量，进一步可以计算固体混合物中镁元素的质量分数．

解答：解：（1）第1次和第2次反应生成的氢气质量相等，都是0.15g，所以第1、2次加入稀硫酸完全反应后，一共产生0.3g氢气，n的数值为0.3．
故填：0.3；
（2）解：设25g稀硫酸中硫酸的质量为x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
     98            2
     x          0.15g

98

2

=

x

0.15g

，
x=7.35g，
实验中所用的稀硫酸的溶质质量分数为：

7.35g

25g

×100%=29.4%；
答：所用的稀硫酸的溶质质量分数为29.4%；
（3）解：设混合物中镁的质量为y，
由表中提供的数据可知，镁完全反应后生成氢气的质量为0.4g，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
24                 2
 y               0.4g

24

2

=

y

0.4g

，
y=4.8g，
则硫酸镁的质量为：10g-4.8g=5.2g，
硫酸镁中镁元素的质量为：5.2g×

24

120

×100%=1.04g，
固体混合物中镁元素的质量分数为：

4.8g+1.04g

10g

×100%=58.4%；
答：固体混合物中镁元素的质量分数是58.4%．

点评：求镁元素的总质量时，应该把硫酸镁中镁元素的质量和镁中镁元素的质量相加，不要漏掉硫酸镁中的镁元素．